JP2011051289A - Channel structure and manufacturing method therefor - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a channel structure which is airtight, and can be easily and inexpensively manufactured without increasing the size of equipment to which it is applied, and a manufacturing method therefor. <P>SOLUTION: The channel structure 10 has a groove 22 in which air as a "fluid" flows, and has a channel body 18 in which at least the side walls 22b and 22c of the groove 22 are formed of a resin, and a sealing film 20 hermetically sealing an opening 32 provided on the side opposite to the bottom 22a side of the groove 22 in the depth direction of the groove 22. At least either of the inside located on the bottom 22a side in the hermetically sealing film 20 or the outside located on the opposite side is fused with joints portion 34 obtained by the melting and flowing of the resin of the side wall 22b and 22c to the inside of the opening 32. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、溝の開口部をフィルムで密閉することによって得られる流路構造およびその製造方法に関する。   The present invention relates to a channel structure obtained by sealing an opening of a groove with a film and a method for manufacturing the same.

たとえば、インクジェットプリンタのインクカートリッジにおいては、ノズルからインクを良好に吐出させるために、インクカートリッジの内部を大気に連通させる必要があるが、大気連通のための空気流路に空気が自由に流れたのではインクカートリッジの内部のインクが蒸発してしまうため、当該空気流路には、空気を簡単には通過させない機能を備えることが要求される。そこで、従来では、図10に示すように、インクカートリッジ1の上面に迷路状の溝2を形成し、当該溝2の開口部2aをフィルム3で密閉することによって、断面積が小さく、かつ、長さの長い空気流路4を構成していた(特許文献1参照)。そして、ガス透過性の低い(すなわちガスバリア性の高い)フィルム3を用いたり、開口部2aの幅を狭くしたりすることによって、インクが開口部2aからフィルム3を通して蒸発するのを抑制していた。   For example, in an ink cartridge of an ink jet printer, it is necessary to communicate the inside of the ink cartridge with the atmosphere in order to discharge the ink from the nozzles satisfactorily. However, air freely flows into the air flow path for the atmosphere communication. In this case, since the ink inside the ink cartridge evaporates, the air flow path is required to have a function that does not allow air to pass easily. Therefore, conventionally, as shown in FIG. 10, a labyrinth-like groove 2 is formed on the upper surface of the ink cartridge 1, and the opening 2 a of the groove 2 is sealed with a film 3. The long air flow path 4 was comprised (refer patent document 1). Then, by using the film 3 having low gas permeability (that is, having high gas barrier properties) or by narrowing the width of the opening 2a, the ink is prevented from evaporating from the opening 2a through the film 3. .

特開平9−156124号公報(図8)JP-A-9-156124 (FIG. 8)

従来の空気流路4(図10)によれば、上記構成によって開口部2aからインクが蒸発するのを或る程度抑制することができるが、ガス透過性の低いフィルム3を用いる場合でも、十分な蒸発防止効果を得るためにはより高性能のフィルム3を用いなければならず、製造コストが高くなるという問題があった。また、開口部2aの幅を狭くする場合には、必要最小限の流路断面積を確保するために溝2の深さを深くする必要があるため、インクカートリッジ1が大型化するという問題があった。   According to the conventional air flow path 4 (FIG. 10), it is possible to suppress the ink from evaporating from the opening 2a to some extent by the above configuration, but even when the film 3 having low gas permeability is used. In order to obtain a sufficient anti-evaporation effect, a higher-performance film 3 has to be used, and there is a problem that the manufacturing cost increases. Further, when the width of the opening 2a is narrowed, it is necessary to increase the depth of the groove 2 in order to ensure the necessary minimum cross-sectional area of the flow path. Therefore, there is a problem that the ink cartridge 1 is increased in size. there were.

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、気密性に優れ、適用対象である装置(たとえばインクカートリッジ)の大型化を招くことなく、簡単かつ安価に製造することができる、流路構造およびその製造方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and has excellent airtightness, and can be easily and inexpensively manufactured without increasing the size of a device (for example, an ink cartridge) that is an application target. An object of the present invention is to provide a channel structure and a manufacturing method thereof.

前記課題を解決するために、本発明に係る流路構造は、流体が流れる溝を有し、前記溝の少なくとも側壁部が樹脂で形成されている流路本体と、前記溝の深さ方向における前記溝の底部側とは反対側に設けられた開口部を気密的に密閉する密閉フィルムとを備え、前記密閉フィルムにおける前記底部側に位置する内面およびその反対側に位置する外面の少なくとも一方が、前記側壁部の前記樹脂が溶融されて前記開口部の内側に流動することによって得られた接合部に溶着されている。   In order to solve the above problems, a flow channel structure according to the present invention includes a flow channel main body having a groove through which a fluid flows, at least a side wall portion of the groove being formed of a resin, and a depth direction of the groove. A sealing film that hermetically seals the opening provided on the side opposite to the bottom side of the groove, and at least one of an inner surface located on the bottom side of the sealing film and an outer surface located on the opposite side thereof The resin on the side wall is melted and welded to the joint obtained by flowing inside the opening.

この構成によれば、側壁部の樹脂が溶融されて開口部の内側に流動することによって接合部が構成されているので、接合部によっても開口部を塞ぐことができ、密閉フィルムの密閉機能と相俟って、気密性を高めることができる。したがって、従来技術と同程度の気密性を得るのであれば、フィルム3(図10)よりも性能の低い安価な密閉フィルムを用いることができ、また、開口部の幅を広くして溝の深さを浅くすることができる。さらに、側壁部の樹脂が開口部の内側に流動することによって形成された接合部に密閉フィルムが溶着されているので、流路本体に密閉フィルムを溶着するための溶着面積を広く確保することができる。   According to this structure, since the resin of the side wall part is melted and flows inside the opening part, the joint part is configured, so the opening part can be blocked by the joint part, and the sealing function of the sealing film Together, it can improve airtightness. Therefore, if an airtightness comparable to that of the prior art is obtained, an inexpensive sealed film having a lower performance than that of the film 3 (FIG. 10) can be used, and the width of the opening is widened to increase the depth of the groove. The depth can be reduced. Furthermore, since the sealing film is welded to the joint formed by the resin in the side wall portion flowing inside the opening, it is possible to ensure a wide welding area for welding the sealing film to the flow path body. it can.

前記課題を解決するために、本発明に係る流路構造の製造方法は、(a)流体が流れる溝を有し、前記溝の少なくとも側壁部が樹脂で形成されている流路本体を準備する工程と、(b)前記溝の深さ方向における前記溝の底部側とは反対側に設けられた開口部を塞ぐようにして、前記側壁部の前記開口部側の端部に気密性を有する密閉フィルムを配置する工程と、(c)前記密閉フィルムと前記側壁部とを同時に加熱し、溶融された前記側壁部を前記開口部の内側に流動させて接合部を形成するとともに、前記接合部を前記密閉フィルムにおける前記底部側に位置する内面およびその反対側に位置する外面の少なくとも一方に溶着する工程とを備える。   In order to solve the above-mentioned problems, a manufacturing method of a flow channel structure according to the present invention provides (a) a flow channel body having a groove through which a fluid flows, and at least a side wall portion of the groove being formed of a resin. And (b) sealing the opening provided on the side opposite to the bottom of the groove in the depth direction of the groove, so that the end of the side wall of the opening is airtight. A step of disposing a sealing film; and (c) simultaneously heating the sealing film and the side wall portion to flow the melted side wall portion to the inside of the opening portion to form a joint portion; Welding to at least one of the inner surface located on the bottom side of the sealing film and the outer surface located on the opposite side.

この構成によれば、流路本体の側壁部を溶融して接合部を形成するのと同時に、当該接合部を密閉フィルムの内面または外面に溶着するようにしているので、気密性の高い流路構造を簡単かつ安価に製造することができる。   According to this configuration, since the side wall portion of the flow channel body is melted to form the joint portion, the joint portion is welded to the inner surface or the outer surface of the sealing film. The structure can be manufactured easily and inexpensively.

本発明の液体吐出装置およびその製造方法によれば、接合部および密閉フィルムの2層構造によって気密性を飛躍的に高めることができるので、低性能の安価な密閉フィルムを用いることが可能であり、製造コストを低減することができる。また、開口部の幅を広くして溝の深さを浅くすることが可能であり、その適用対象である装置(たとえばインクカートリッジ)を小型化することができる。さらに、流路本体に密閉フィルムを溶着するための溶着面を接合部によって広く確保することができるので、溶着強度を高めることができる。   According to the liquid ejection device and the manufacturing method thereof of the present invention, the airtightness can be dramatically increased by the two-layer structure of the joint portion and the sealing film, so that it is possible to use a low-performance and inexpensive sealing film. The manufacturing cost can be reduced. In addition, the width of the opening can be increased to reduce the depth of the groove, and the device (for example, an ink cartridge) to which the opening is applied can be downsized. Furthermore, since the welding surface for welding the sealing film to the flow path body can be widely secured by the joint portion, the welding strength can be increased.

図1は第1実施形態に係る流路構造を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing a flow channel structure according to the first embodiment. 図2は第1実施形態に係る流路構造を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing the flow channel structure according to the first embodiment. 図3は第1実施形態に係る流路構造の製造方法を示す工程図であり、(A)は流路本体と密閉フィルムとを準備する工程を示す図、(B)は開口部を塞ぐようにして密閉フィルムを配置する工程を示す図、(C)は密閉フィルムと側壁部とを同時に加熱して溶着する工程を示す図である。FIGS. 3A and 3B are process diagrams showing the manufacturing method of the flow channel structure according to the first embodiment, in which FIG. 3A shows a process of preparing a flow channel main body and a sealing film, and FIG. The figure which shows the process of arrange | positioning a sealing film, (C) is a figure which shows the process of heating and welding a sealing film and a side wall part simultaneously. 図4は第2実施形態に係る流路構造を示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing a flow channel structure according to the second embodiment. 図5は第2実施形態に係る流路構造の要部を示す分解斜視図である。FIG. 5 is an exploded perspective view showing the main part of the flow channel structure according to the second embodiment. 図6は第2実施形態に係る流路構造の製造方法を示す工程図であり、(A)は流路本体と密閉フィルムとを準備する工程を示す図、(B)は開口部を塞ぐようにして密閉フィルムを配置する工程を示す図、(C)は密閉フィルムと側壁部とを同時に加熱して溶着する工程を示す図である。FIGS. 6A and 6B are process diagrams showing a method of manufacturing the flow channel structure according to the second embodiment, wherein FIG. 6A shows a process of preparing a flow channel main body and a sealing film, and FIG. 6B seems to block the opening. The figure which shows the process of arrange | positioning a sealing film, (C) is a figure which shows the process of heating and welding a sealing film and a side wall part simultaneously. 図7は第3実施形態に係る流路構造の一部を示す平面図である。FIG. 7 is a plan view showing a part of the flow channel structure according to the third embodiment. 図8は第4実施形態に係る流路構造の一部を示す平面図である。FIG. 8 is a plan view showing a part of the flow channel structure according to the fourth embodiment. 図9は流路構造の他の用途を示す断面図である。FIG. 9 is a cross-sectional view showing another application of the channel structure. 図10(A)は従来の流路構造を示す斜視図であり、図10(B)は従来の流路構造を示す断面図である。FIG. 10A is a perspective view showing a conventional channel structure, and FIG. 10B is a cross-sectional view showing the conventional channel structure.

以下に、本発明の好ましい実施形態に係る「流路構造」および「流路構造の製造方法」について図面を参照しながら詳細に説明する。
(第1実施形態)
[流路構造]
図1および図2に示すように、第1実施形態に係る流路構造10は、インクジェットプリンタに用いられるインクカートリッジ12の内部空間14と外部空間16とを連通する「大気連通路」として構成されたものであり、流路本体18と、密閉フィルム20とを備えている。
Hereinafter, a “channel structure” and a “method for manufacturing a channel structure” according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(First embodiment)
[Flow channel structure]
As shown in FIGS. 1 and 2, the flow path structure 10 according to the first embodiment is configured as an “atmospheric communication path” that connects the internal space 14 and the external space 16 of the ink cartridge 12 used in the ink jet printer. The flow path body 18 and the sealing film 20 are provided.

流路本体18は、インクカートリッジ12の上壁部12aの一部に、ポリプロピレン(PP)等のような上壁部12aと同じ樹脂によって一体的に構成されたものであり、上壁部12aの上面に形成された溝22と、溝22の長さ方向一方端部に上壁部12aを貫通して形成された貫通孔24(図2)と、溝22の長さ方向他方端部に外部空間16に連通して形成された大気連通口26とを有している。   The flow path body 18 is integrally formed on a part of the upper wall portion 12a of the ink cartridge 12 with the same resin as the upper wall portion 12a such as polypropylene (PP). A groove 22 formed on the upper surface, a through hole 24 (FIG. 2) formed through the upper wall portion 12a at one end in the length direction of the groove 22, and an outside at the other end in the length direction of the groove 22 And an air communication port 26 formed in communication with the space 16.

溝22は、空気を流れ難くして内部空間14に収容されたインクの蒸発を抑制するために、図1に示すように、互いに平行に配設された複数(本実施形態では5本)の直線溝28a〜28eと、直線溝28a〜28eを連結する複数(本実施形態では4個)の曲がり部30とによって蛇行した迷路状に形成されている。なお、溝22の平面視形状は、特に限定されるものではなく、渦巻き状、U字状および1本の直線状等のいずれかであってもよい。   As shown in FIG. 1, a plurality of (in this embodiment, five) grooves 22 are arranged in parallel with each other in order to make it difficult for air to flow and to suppress evaporation of ink contained in the internal space 14. The straight grooves 28a to 28e and a plurality of (four in this embodiment) bent portions 30 connecting the straight grooves 28a to 28e are formed in a meandering maze shape. Note that the shape of the groove 22 in plan view is not particularly limited, and may be any of a spiral shape, a U-shape, a single linear shape, and the like.

溝22は、図2に示すように、直線溝28a〜28eおよび曲がり部30のそれぞれにおいて、底部22aと、底部22aを挟んで対向する2つの側壁部22bおよび22cとを有しており、溝22の深さ方向における底部22a側とは反対側には開口部32が設けられており、開口部32の少なくとも一部(本実施形態では全部)は、側壁部22bおよび22cの開口部32側の端部から開口部32の内側に延びて形成された接合部34によって塞がれている。接合部34は、側壁部22bおよび22cの樹脂が溶融されて開口部32の内側に流動することによって、側壁部22bおよび22cと一体的に形成されており、開口部32においては、接合部34によって密閉フィルム20が支持されている。   As shown in FIG. 2, the groove 22 includes a bottom portion 22 a and two side wall portions 22 b and 22 c facing each other with the bottom portion 22 a interposed therebetween in each of the straight grooves 28 a to 28 e and the bent portion 30. An opening 32 is provided on the side opposite to the bottom 22a side in the depth direction of 22 and at least a part (all in this embodiment) of the opening 32 is on the side of the opening 32 of the side walls 22b and 22c. It is blocked by a joint portion 34 formed to extend from the end portion to the inside of the opening portion 32. The joint portion 34 is formed integrally with the side wall portions 22b and 22c by melting the resin of the side wall portions 22b and 22c and flowing inside the opening portion 32. In the opening portion 32, the joint portion 34 is formed. The sealing film 20 is supported by.

なお、「開口部32」は、後述する流路構造の製造方法(図3)に着目して付けた名称であり、製造の初期工程(図3(A),(B))では、物理的に開いているが、完成された流路構造10においては、接合部34によって塞がれている。   The “opening 32” is a name given by paying attention to a manufacturing method (FIG. 3) of a flow channel structure to be described later. In the initial manufacturing process (FIGS. 3A and 3B), the “opening 32” is a physical name. However, the completed flow channel structure 10 is closed by the joint 34.

貫通孔24は、インクカートリッジ12の内部空間14と溝22とを連通する流路であり、大気連通口26は、溝22とインクカートリッジ12の外部空間16とを連通する流路である。したがって、内部空間14は、貫通孔24、溝22および大気連通口26を介して大気に連通されており、かつ、迷路状の溝22によって空気の自由な流れが抑制されている。   The through hole 24 is a flow path that communicates the internal space 14 of the ink cartridge 12 and the groove 22, and the air communication port 26 is a flow path that communicates the groove 22 and the external space 16 of the ink cartridge 12. Therefore, the internal space 14 is communicated with the atmosphere via the through hole 24, the groove 22, and the atmosphere communication port 26, and the free flow of air is suppressed by the labyrinth-shaped groove 22.

密閉フィルム20は、図3に示すように、ポリプロピレン(PP)等のような側壁部22bおよび22cと同種の樹脂からなり、接合部34に溶着される溶着層40と、溶着層40よりもガス透過性の低い材料からなるガスバリア層42と、ガスバリア層42を保護するポリエチレンテレフタレート(PET)等のような表面保護層44とを有しており、ガスバリア層42の一方面に溶着層40が形成されており、他方面に表面保護層44が形成されている。溶着層40は、後述するように、接合部34に対する溶着のために溶融されるが、このとき、ガスバリア層42および表面保護層44が同時に溶融されたのでは、これらの機能を有効に発揮することができなくなる。そこで、ガスバリア層42および表面保護層44には、溶着層40を構成する樹脂よりも融点が高い材料が用いられている。   As shown in FIG. 3, the sealing film 20 is made of the same kind of resin as the side walls 22 b and 22 c, such as polypropylene (PP), and has a weld layer 40 that is welded to the joint 34 and a gas that is more gas than the weld layer 40. It has a gas barrier layer 42 made of a material with low permeability and a surface protective layer 44 such as polyethylene terephthalate (PET) for protecting the gas barrier layer 42, and a welding layer 40 is formed on one surface of the gas barrier layer 42. The surface protective layer 44 is formed on the other surface. As will be described later, the weld layer 40 is melted for welding to the joint portion 34. At this time, if the gas barrier layer 42 and the surface protective layer 44 are melted at the same time, these functions are effectively exhibited. I can't do that. Therefore, a material having a melting point higher than that of the resin constituting the weld layer 40 is used for the gas barrier layer 42 and the surface protective layer 44.

そして、密閉フィルム20が流路本体18の表面(接合部34を含む。)に溶着されることによって、溝22の開口部32が接合部34の外側から密閉されている。   And the opening part 32 of the groove | channel 22 is sealed from the outer side of the junction part 34 by the sealing film 20 being welded by the surface (including the junction part 34) of the flow-path main body 18. FIG.

第1実施形態に係る流路構造10によれば、密閉フィルム20および接合部34の2層構造によって開口部32を塞いでいるので、高い気密性を得ることができる。したがって、従来のフィルム3(図10)よりも低性能の安価な密閉フィルム20を用いることができ、インクカートリッジ12の製造コストを低減することができる。また、開口部32の幅を広くして溝22の深さを浅くすることができ、インクカートリッジ12を小型に構成することができる。さらに、開口部32の内側に延びて形成された接合部34に密閉フィルム20が溶着されているので、流路本体18に密閉フィルム20を溶着するための溶着面積を広く確保することができ、流路本体18に対に対する密閉フィルム20を強固に溶着することができる。
[流路構造の製造方法]
次に、流路構造10の製造方法について説明する。
According to the flow path structure 10 according to the first embodiment, since the opening 32 is closed by the two-layer structure of the sealing film 20 and the joint 34, high airtightness can be obtained. Therefore, an inexpensive sealed film 20 having a lower performance than the conventional film 3 (FIG. 10) can be used, and the manufacturing cost of the ink cartridge 12 can be reduced. In addition, the width of the opening 32 can be increased and the depth of the groove 22 can be reduced, so that the ink cartridge 12 can be made compact. Furthermore, since the sealing film 20 is welded to the joint portion 34 formed to extend to the inside of the opening 32, a wide welding area for welding the sealing film 20 to the flow path body 18 can be secured, The sealing film 20 for the pair can be firmly welded to the flow path body 18.
[Manufacturing method of channel structure]
Next, a method for manufacturing the flow path structure 10 will be described.

流路構造10を製造する際には、まず、図3(A)に示すように、流体(本実施形態では空気)が流れる溝22を有し、溝22の少なくとも側壁部22bおよび22cが樹脂で形成されている流路本体18を準備する。また、上述の密閉フィルム20を準備する。この工程では、側壁部22bおよび22cは、未だ溶融されていないため、流路本体18は接合部34を有しておらず、側壁部22bおよび22cの高さは、溶融されて低くなることを見越して、溶融後の高さよりも十分に高く設計されている。   When the flow path structure 10 is manufactured, first, as shown in FIG. 3A, a groove 22 through which a fluid (air in this embodiment) flows is provided, and at least the side wall portions 22b and 22c of the groove 22 are made of resin. 1 is prepared. Moreover, the above-mentioned sealing film 20 is prepared. In this step, since the side wall portions 22b and 22c are not yet melted, the flow path body 18 does not have the joint portion 34, and the height of the side wall portions 22b and 22c is reduced by melting. In anticipation, it is designed to be sufficiently higher than the height after melting.

続いて、図3(B)に示すように、溝22の深さ方向における溝22の底部22a側とは反対側に設けられた開口部32を塞ぐようにして、側壁部22bおよび22cの開口部32側の端部に気密性を有する密閉フィルム20を配置する。つまり、側壁部22bおよび22cの開口部32側の端面23に密閉フィルム20を接触させて載置する。このとき、大気連通口26を確保するために、大気連通口26が位置する領域27を除外して密閉フィルム20を配置する。   Subsequently, as shown in FIG. 3B, the openings of the side walls 22b and 22c are formed so as to close the opening 32 provided on the side opposite to the bottom 22a side of the groove 22 in the depth direction of the groove 22. The sealing film 20 having airtightness is disposed at the end on the part 32 side. That is, the sealing film 20 is placed in contact with the end face 23 on the side of the opening 32 of the side walls 22b and 22c. At this time, in order to secure the air communication port 26, the sealing film 20 is disposed excluding the region 27 where the air communication port 26 is located.

その後、図3(C)に示すように、密閉フィルム20の上面に面ヒータ50を接触させて、密閉フィルム20と側壁部22bおよび22cとをこれらの溶融温度よりも10℃程度高い温度で同時に加熱し、溶融された側壁部22bおよび22cを開口部32の内側に流動させて接合部34を形成するとともに、当該接合部34を密閉フィルム20における底部22a側に位置する内面20aに溶着する。ここで、溶着すべき樹脂の溶融温度よりも10℃程度高い温度で加熱することは、通常の溶着温度よりも20℃程度低い温度で加熱することを意味するが、これは、溶着温度が高い場合には、溶融された樹脂の流動が不安定になって精度を出すことが困難になるからである。   Thereafter, as shown in FIG. 3C, the surface heater 50 is brought into contact with the upper surface of the sealing film 20, and the sealing film 20 and the side wall portions 22b and 22c are simultaneously heated at a temperature about 10 ° C. higher than their melting temperature. The heated side walls 22b and 22c are heated to flow inside the opening 32 to form the joint 34, and the joint 34 is welded to the inner surface 20a located on the bottom 22a side of the sealing film 20. Here, heating at a temperature about 10 ° C. higher than the melting temperature of the resin to be welded means heating at a temperature about 20 ° C. lower than the normal welding temperature, which means that the welding temperature is high. In this case, the flow of the molten resin becomes unstable and it becomes difficult to obtain accuracy.

なお、加熱の態様としては、低温から徐々に高温にしていく態様や、低温と高温とを切り換える態様等を任意に選択して用いることが可能であるが、低温と高温とを複数サイクルで繰り返して加熱した場合には、樹脂に与えるダメージが大きくなるため、1サイクルで加熱することが望ましい。また、この工程では、流路本体18と密閉フィルム20とを溶着する箇所にエアを吹き付けることによって溶融された樹脂の流動方向が開口部32の内側に向くように規制するようにしてもよい。
(第2実施形態)
[流路構造]
図4および図5に示す第2実施形態に係る流路構造60では、流路本体62の溝64を構成する側壁部64bおよび64cの開口部66側の端部68が、上方に突出する突部68aと、突部68aの基端部において密閉フィルム70を受けるフィルム受部68bとを有している。また、密閉フィルム70では、上述の流路構造10とは逆に、溝64に対向する側から順番に表面保護層44、ガスバリア層42および溶着層40が積層されており、この密閉フィルム70には、突部68aが下方から挿通される貫通孔70aが形成されている。そして、開口部66の少なくとも一部は、側壁部64bおよび64cの開口部66側の端部68から開口部66の内側に延びて形成された接合部72によって塞がれている。接合部72は、側壁部64bおよび64cにおける突部68aの樹脂が溶融されて開口部66の内側に流動されることによって、側壁部64bおよび64cと一体的に形成されており、接合部72が密閉フィルム70を覆い隠すようになっている。
In addition, as a heating mode, it is possible to arbitrarily select and use a mode in which the temperature is gradually increased from a low temperature or a mode in which switching between the low temperature and the high temperature is used. When heated, the damage to the resin increases, so it is desirable to heat in one cycle. Further, in this step, the flow direction of the melted resin may be regulated so as to face the inside of the opening 32 by blowing air to a position where the flow path body 18 and the sealing film 20 are welded.
(Second Embodiment)
[Flow channel structure]
In the flow channel structure 60 according to the second embodiment shown in FIGS. 4 and 5, the end portions 68 on the opening 66 side of the side wall portions 64b and 64c constituting the groove 64 of the flow channel main body 62 protrude upward. It has the part 68a and the film receiving part 68b which receives the sealing film 70 in the base end part of the protrusion 68a. In the sealing film 70, the surface protective layer 44, the gas barrier layer 42, and the welding layer 40 are laminated in order from the side facing the groove 64, contrary to the above-described flow path structure 10. Is formed with a through hole 70a through which the protrusion 68a is inserted from below. At least a part of the opening 66 is closed by a joint portion 72 formed to extend from the end 68 on the opening 66 side of the side walls 64b and 64c to the inside of the opening 66. The joint portion 72 is formed integrally with the side wall portions 64b and 64c by melting the resin of the protrusion 68a in the side wall portions 64b and 64c and flowing inside the opening portion 66. The sealing film 70 is covered up.

なお、流路本体62および密閉フィルム70の他の部分は、第1実施形態に係る流路本体18および密閉フィルム20と同様であるため、当該他の部分については、流路本体18および密閉フィルム20の対応する部分と同じ参照番号を付し、重複する説明は省略する。   In addition, since the other part of the flow-path main body 62 and the sealing film 70 is the same as that of the flow-path main body 18 and the sealing film 20 which concern on 1st Embodiment, about the said other parts, the flow-path main body 18 and the sealing film The same reference numerals as in the corresponding parts of 20 are attached, and redundant description is omitted.

第2実施形態に係る流路構造60によれば、密閉フィルム70の表面保護層44が溝64に対向して位置しており、密閉フィルム70の貫通孔70aから上方に突出した突部68aが接合部72となって溶着層40に溶着されているので、溶着の程度に係わらず、溝64の容積を一定にすることが可能であり、溝64に万が一インクが流入しても閉塞されない流路断面積を確保することができる。
[流路構造の製造方法]
次に、流路構造60の製造方法について説明する。
According to the flow path structure 60 according to the second embodiment, the surface protective layer 44 of the sealing film 70 is positioned facing the groove 64, and the protrusion 68 a protruding upward from the through hole 70 a of the sealing film 70 is provided. Since the joining portion 72 is welded to the welding layer 40, the volume of the groove 64 can be made constant regardless of the degree of welding, and even if ink flows into the groove 64, the flow is not blocked. A road cross-sectional area can be secured.
[Manufacturing method of channel structure]
Next, a method for manufacturing the flow path structure 60 will be described.

流路構造60を製造する際には、まず、図6(A)に示すように、流体(本実施形態では空気)が流れる溝64を有し、溝64の少なくとも側壁部64bおよび64cが樹脂で形成されている流路本体62を準備する。また、上述の密閉フィルム70を準備する。この工程では、側壁部64bおよび64cは、未だ溶融されていないため、流路本体62は接合部72を有しておらず、突部68aの高さは、溶融されて流動することを見越して、十分に高く設計されている。   When the flow path structure 60 is manufactured, first, as shown in FIG. 6A, a groove 64 through which a fluid (air in this embodiment) flows is provided, and at least the side wall portions 64b and 64c of the groove 64 are made of resin. 1 is prepared. Moreover, the above-mentioned sealing film 70 is prepared. In this step, since the side wall portions 64b and 64c are not yet melted, the flow path main body 62 does not have the joint portion 72, and the height of the protrusion 68a is expected to be melted and flowed. Designed high enough.

続いて、図6(B)に示すように、側壁部64bおよび64cの開口部66側の端部68の突部68aを貫通孔70aに挿通させ、溝64の深さ方向における溝64の底部64a側とは反対側に設けられた開口部66を塞ぐようにして、側壁部64bおよび64cの開口部66側の端部68のフィルム受部68bに気密性を有する密閉フィルム70を配置する。   Subsequently, as shown in FIG. 6B, the protrusion 68a of the end 68 on the opening 66 side of the side walls 64b and 64c is inserted into the through hole 70a, and the bottom of the groove 64 in the depth direction of the groove 64 The sealing film 70 having airtightness is disposed on the film receiving portion 68b of the end portion 68 on the opening 66 side of the side wall portions 64b and 64c so as to close the opening portion 66 provided on the side opposite to the 64a side.

その後、図6(C)に示すように、突部68aの上端面に面ヒータ50を接触させて、密閉フィルム70と突部68a(すなわち側壁部64bおよび64c)とを好ましくは1サイクルで加熱し、溶融された突部68aを開口部66の内側に流動させて上記接合部72を形成するとともに、接合部72を密閉フィルム70における外面(すなわち内面の反対側に位置する面)70bに溶着する。そして、ヒータ50の加熱面を冷却した後、完成した流路構造60からヒータ50を離間させる。なお、この工程では、流路本体62と密閉フィルム70とを溶着する箇所にエアを吹き付けることによって溶融された樹脂の流動方向が開口部66の内側に向くように規制するようにしてもよい。   Thereafter, as shown in FIG. 6C, the surface heater 50 is brought into contact with the upper end surface of the protrusion 68a, and the sealing film 70 and the protrusions 68a (that is, the side walls 64b and 64c) are heated preferably in one cycle. The melted protrusion 68a is caused to flow inside the opening 66 to form the joint 72, and the joint 72 is welded to the outer surface (that is, the surface located on the opposite side of the inner surface) 70b of the sealing film 70. To do. Then, after the heating surface of the heater 50 is cooled, the heater 50 is separated from the completed flow path structure 60. In this step, the flow direction of the melted resin may be regulated so as to face the inside of the opening 66 by blowing air to a position where the flow path main body 62 and the sealing film 70 are welded.

この実施形態では、融点の高い表面保護層44およびガスバリア層42の上方に溶着層40が位置しており、密閉フィルム70の貫通孔70aから上方に突出した突部68aが溶融されて密閉フィルム70の上面を流動するので、樹脂の流れを表面保護層44およびガスバリア層42によって規制することが可能であり、接合部72を一定の厚みで均質に形成することができる。したがって、溶着温度を高くした場合でも精度が損なわれることはなく、溶着温度を通常の溶着温度程度に高くして溶着速度を高めることができる。
(その他の実施形態)
上述の各実施形態では、溝22,64が曲がり部30(図1)を有しているが、図7中の二点鎖線で示すように、これらの曲がり部30が直角(90度)に曲げられている場合(二点鎖線で示す。)には、溝22,64の最大幅W1が広くなってしまう。
In this embodiment, the welding layer 40 is located above the surface protective layer 44 and the gas barrier layer 42 having a high melting point, and the protrusion 68a protruding upward from the through hole 70a of the sealing film 70 is melted to melt the sealing film 70. Therefore, the flow of the resin can be regulated by the surface protective layer 44 and the gas barrier layer 42, and the joint portion 72 can be formed uniformly with a constant thickness. Therefore, even when the welding temperature is increased, the accuracy is not impaired, and the welding speed can be increased to about the normal welding temperature to increase the welding speed.
(Other embodiments)
In each of the above-described embodiments, the grooves 22 and 64 have the bent portions 30 (FIG. 1). However, as shown by the two-dot chain line in FIG. 7, these bent portions 30 are at right angles (90 degrees). When bent (indicated by a two-dot chain line), the maximum width W1 of the grooves 22 and 64 becomes wide.

そこで、図7中の実線で示すように、第3実施形態に係る流路構造80では、溝82の最大幅W2が広くなり過ぎないようにするために、溝82を直角(90度)以上に曲げる場合でも、曲がり部84が直角以下の角度(第3実施形態では45度)で複数回(第3実施形態では4回)に分けて曲げられている。   Therefore, as shown by the solid line in FIG. 7, in the flow path structure 80 according to the third embodiment, the groove 82 is formed at a right angle (90 degrees) or more in order to prevent the maximum width W2 of the groove 82 from becoming too wide. Even in the case of bending, the bent portion 84 is bent by being divided into a plurality of times (four times in the third embodiment) at a right angle or less (45 degrees in the third embodiment).

また、図8に示すように、第4実施形態に係る流路構造90の製造方法では、溝92の最大幅W1が広くなった場合でも接合部を構成する樹脂が不足するのを防止するために、側壁部94aおよび94bの開口部96側の端部において曲がり部98を構成する部分(図8中の斜線で示す部分)の樹脂の量が多くされている。   Further, as shown in FIG. 8, in the manufacturing method of the flow path structure 90 according to the fourth embodiment, even when the maximum width W1 of the groove 92 is increased, the resin constituting the joint is prevented from being insufficient. In addition, the amount of resin in the portion constituting the bent portion 98 (the portion indicated by the oblique lines in FIG. 8) at the end portions of the side wall portions 94a and 94b on the opening 96 side is increased.

本発明は、溝の開口部を密閉フィルムで密閉することによって得られる流路構造およびその製造方法に関するものであり、上述の各実施形態とは異なる分野においても、また、同じインクジェットプリンタの分野においても、他の様々な用途に利用可能である。たとえば、同じインクジェットプリンタの分野では、図9に示すようなヘッド収容装置100において利用可能である。ヘッド収容装置100は、ヘッドユニット102およびタンクユニット104を収容するとともに、これらの内部を、或る程度の気密性を確保しつつ大気に連通させるものであり、これらを収容する収容容器100aと、収容容器100aの下部に取り付けられた廃インク容器100bとを有している。収容容器100aの内部には、ヘッドユニット102のノズル面102aを覆うキャップ106が配置されており、廃インク容器100bの内部には、廃インクを吸収する吸収体108が配置されており、廃インク容器100bの内部が大気に開放されている。そして、キャップ106の内部と廃インク容器100bの内部とが連通路110を介して連通されており、連通路110に対して上述の各実施形態の流路構造10,60,80および90のいずれかが、一部(大気連通口26等)に変更を加えて採用されている。なお、この用途では、流路構造の溝内を「流体」としてのインク(液体)および空気(気体)が流れることになる。   The present invention relates to a channel structure obtained by sealing an opening of a groove with a sealing film and a method for manufacturing the same, and in a field different from the above-described embodiments and in the field of the same inkjet printer. Can be used for various other purposes. For example, in the field of the same inkjet printer, it can be used in a head accommodating device 100 as shown in FIG. The head accommodating device 100 accommodates the head unit 102 and the tank unit 104, and communicates the inside of the head unit 102 and the tank unit 104 with the atmosphere while ensuring a certain degree of airtightness. A waste ink container 100b attached to the lower part of the storage container 100a. A cap 106 that covers the nozzle surface 102a of the head unit 102 is disposed inside the storage container 100a, and an absorber 108 that absorbs waste ink is disposed inside the waste ink container 100b. The inside of the container 100b is open to the atmosphere. The inside of the cap 106 and the inside of the waste ink container 100b are communicated with each other via the communication path 110, and any of the flow path structures 10, 60, 80, and 90 of the above-described embodiments is connected to the communication path 110. However, a part (the atmosphere communication port 26 etc.) is changed and adopted. In this application, ink (liquid) and air (gas) as “fluid” flow in the groove of the flow channel structure.

10… 流路構造
12… インクカートリッジ
14… 内部空間
16… 外部空間
18… 流路本体
20… 密閉フィルム
22… 溝
23… 端面
22a,22b… 側壁部
24… 貫通孔
26… 大気連通口
28a〜28e… 直線溝
30… 曲がり部
32… 開口部
34… 接合部
40… 溶着層
42… ガスバリア層
44… 表面保護層
50… 面ヒータ
60… 流路構造
62… 流路本体
64b,64c… 側壁部
64… 溝
70…密閉フィルム
72… 接合部
80,90… 流路構造
100… ヘッド収容装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Flow path structure 12 ... Ink cartridge 14 ... Internal space 16 ... External space 18 ... Flow path main body 20 ... Sealing film 22 ... Groove 23 ... End surface 22a, 22b ... Side wall part 24 ... Through-hole 26 ... Atmospheric communication port 28a-28e ... Linear groove 30 ... Bent part 32 ... Opening part 34 ... Joint part 40 ... Welding layer 42 ... Gas barrier layer 44 ... Surface protective layer 50 ... Surface heater 60 ... Channel structure 62 ... Channel body 64b, 64c ... Side wall part 64 ... Groove 70 ... Sealing film 72 ... Joint 80, 90 ... Channel structure 100 ... Head accommodating device

Claims (8)

流体が流れる溝を有し、前記溝の少なくとも側壁部が樹脂で形成されている流路本体と、
前記溝の深さ方向における前記溝の底部側とは反対側に設けられた開口部を気密的に密閉する密閉フィルムとを備え、
前記密閉フィルムにおける前記底部側に位置する内面およびその反対側に位置する外面の少なくとも一方が、前記側壁部の前記樹脂が溶融されて前記開口部の内側に流動することによって得られた接合部に溶着されている、流路構造。
A flow path body having a groove through which a fluid flows, wherein at least a side wall of the groove is formed of resin;
A sealing film that hermetically seals the opening provided on the side opposite to the bottom side of the groove in the depth direction of the groove;
At least one of the inner surface located on the bottom side of the sealing film and the outer surface located on the opposite side is a joint obtained by melting the resin of the side wall and flowing inside the opening. Welded, channel structure.
前記密閉フィルムは、前記樹脂と同種の樹脂からなり、前記接合部に溶着される溶着層と、前記溶着層よりもガス透過性の低い材料からなるガスバリア層とを有している、請求項1に記載の流路構造。   The said sealing film consists of resin of the same kind as the said resin, and has the welding layer welded to the said junction part, and the gas barrier layer which consists of a material whose gas permeability is lower than the said welding layer. 2. The flow channel structure according to 1. 前記溝は、直角以下の角度で複数回に分けて曲げられた曲がり部を有している、請求項1または2に記載の流路構造。   The flow channel structure according to claim 1 or 2, wherein the groove has a bent portion that is bent in a plurality of times at an angle equal to or less than a right angle. (a)流体が流れる溝を有し、前記溝の少なくとも側壁部が樹脂で形成されている流路本体を準備する工程と、
(b)前記溝の深さ方向における前記溝の底部側とは反対側に設けられた開口部を塞ぐようにして、前記側壁部の前記開口部側の端部に気密性を有する密閉フィルムを配置する工程と、
(c)前記密閉フィルムと前記側壁部とを同時に加熱し、溶融された前記側壁部を前記開口部の内側に流動させて接合部を形成するとともに、前記接合部を前記密閉フィルムにおける前記底部側に位置する内面およびその反対側に位置する外面の少なくとも一方に溶着する工程とを備える、流路構造の製造方法。
(A) preparing a flow path body having a groove through which a fluid flows, and at least a side wall portion of the groove being formed of a resin;
(B) A sealing film having airtightness is formed at an end portion of the side wall portion on the opening portion side so as to close an opening portion provided on the side opposite to the bottom portion side of the groove in the depth direction of the groove. Arranging, and
(C) heating the sealing film and the side wall at the same time, causing the molten side wall to flow inside the opening to form a joint, and forming the joint at the bottom side of the sealing film And a step of welding to at least one of the inner surface located on the opposite side and the outer surface located on the opposite side thereof.
前記(b)工程では、前記側壁部の前記開口部側の端面に前記密閉フィルムを接触させ、
前記(c)工程では、前記接合部で前記内面の少なくとも一部を被覆する、請求項4に記載の流路構造の製造方法。
In the step (b), the sealing film is brought into contact with an end surface of the side wall portion on the opening side,
The flow path structure manufacturing method according to claim 4, wherein in the step (c), at least a part of the inner surface is covered with the joint portion.
前記密閉フィルムは、貫通孔を有しており、
前記(b)工程では、前記側壁部の前記開口部側の端部を前記貫通孔に挿通させ、
前記(c)工程では、溶融された前記開口部側の端部を流動させて接合部を形成するとともに、前記接合部で前記外面の少なくとも一部を被覆する、請求項4に記載の流路構造の製造方法。
The sealing film has a through hole,
In the step (b), the end of the side wall on the opening side is inserted through the through hole,
5. The flow path according to claim 4, wherein in the step (c), the melted end portion is flowed to form a joint portion, and at least a part of the outer surface is covered with the joint portion. Structure manufacturing method.
前記溝は曲がり部を有しており、
前記側壁部の前記開口部側の端部において前記曲がり部を構成する部分の樹脂の量が多くされている、請求項4ないし6のいずれかに記載の流路構造の製造方法。
The groove has a bent portion;
The method for manufacturing a flow path structure according to any one of claims 4 to 6, wherein an amount of resin in a portion constituting the bent portion is increased at an end of the side wall portion on the opening side.
前記(c)工程では、前記流路本体と前記密閉フィルムとを溶着する箇所にエアを吹き付けることによって溶融された前記樹脂の流動方向を前記開口部の内側に向くように規制する、請求項4ないし7のいずれかに記載の流路構造の製造方法。   5. In the step (c), the flow direction of the melted resin is regulated so as to face the inside of the opening by blowing air to a position where the flow path body and the sealing film are welded. A manufacturing method of the channel structure according to any one of 7 to 7.
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